数控机床电气维修技术

第1章绪论

1.1数控系统

1.1.1数控系统的组成

1.1.2数控系统的工作过程

1.2数控机床的控制方式

1.2.1运动轨迹控制类型

1.2.2反馈控制类型

1.3数控机床电气维修的基本条件

1.3.1维修人员

1.3.2常用维修仪器与工具

1.3.3技术资料

1.4数控机床电气维修步骤

1.4.1电气维修步骤

1.4.2电气维修注意事项

1.5电气维修对象及故障分类

1.5.1电气维修对象

1.5.2电气故障分类

1.6电气故障诊断方法

1.6.1数控系统故障诊断方法

1.6.2一般电气故障诊断方法

第2章系统操作

2.1操作面板

2.1.1机床操作面板

2.1.2机床控制面板

2.2屏幕显示及功能软键

2.2.1屏幕显示区域

2.2.2操作区域及软键

2.3手动操作方式

2.3.1点动工作方式

2.3.2手持单元操作

2.4返参考点

2.5重新定位

2.6手动数据输入工作方式

2.7自动工作方式

2.8零件程序编辑

2.8.1编辑零件程序

2.8.2当前零件程序的修改与模拟

2.9程序控制

第3章编程基础

3.1机床坐标系

3.1.1机床坐标系的定义

3.1.2机床坐标系和工件坐标系

3.2零件程序

3.2.1程序结构

3.2.2程序段的组成

3.3加工设置G指令

3.4零点偏置G指令

3.5加工运动G指令

3.6螺纹加工G指令

3.7加工控制G指令

3.8主轴控制G指令

3.9固定点接近G指令

3.10R参数

第4章数据备份与恢复

4.1数据文件

4.2常用通信软件及接口设置

4.2.1常用通信软件

4.2.2RS232C接口设置

4.2.3RS232C电缆

4.3数据备份

4.3.1数据备份

4.3.2PCU20数据备份

4.3.3MMC103数据备份

4.4数据恢复

4.4.1NC总清和PLC总清

4.4.2系列备份数据的恢复

4.4.3分区备份数据的恢复

第5章系统诊断信息

5.1诊断操作区域

5.2轴调整信息

5.2.1轴控制信息

5.2.2轴状态信息

5.3驱动调整信息

5.3.1驱动控制信号

5.3.2驱动状态信息

5.4常见自诊断报警信息

5.4.1NCK报警

5.4.2PLC报警

5.4.3驱动系统报警

第6章数控装置与操作部件

6.1810D数控系统

6.1.1系统特点

6.1.2系统配置

6.2810DCCU模块接口

6.2.1CCU模块接口

6.2.2CCU模块控制开关

6.3840D数控系统

6.3.1系统特点

6.3.2系统配置

6.4840DNCU模块接口

6.4.1NCU模块接口

6.4.2NCU模块控制开关

6.5机床操作面板

6.5.1操作面板OP031

6.5.2操作面板OP010

6.6操作面板控制单元

6.6.1控制单元MMC100.2

6.6.2控制单元MMC103

6.6.3控制单元PCU20

6.6.4控制单元PCU50

6.7机床控制面板

6.8手持单元

6.8.1BMPI型手持单元

6.8.2MINI型手持单元

6.9操作部件标准接口

6.10连接部件

6.10.1电缆分配盒

6.10.2分线盒

6.11MPI总线地址及连接规则

6.11.1MPI总线地址分配

6.11.2MPI总线连接规则

6.12操作部件的连接

6.12.1BMPI手持单元连接

6.12.2MINI型手持单元连接

6.12.3机床操作腔制面板连接

第7章驱动系统

7.1驱动系统概述

7.2驱动系统的组成

7.3电源模块

7.3.1电源模块的构成

7.3.2电源模块的接口

7.3.3电源模块的连接

7.4驱动模块

7.4.1驱动模块的接口

7.4.2驱动模块的连接

7.5伺服电机及其连接

7.5.1进给电机

7.5.2主轴电机

7.5.3伺服电机的连接

7.6常用反馈测量元件

7.6.1光栅尺

7.6.2脉冲编码器

第8章机床数据设置与调整

8.1机床数据设置与调整方法

8.1.1机床数据保护级

8.1.2设置和调整方法

8.1.3机床数据分类

8.2常用机床数据设置与调整

8.2.1操作面板机床数据

8.2.2通用机床数据

8.2.3通道机床数据

8.2.4轴类机床数据

8.2.5机床设定数据

8.3驱动系统数据设置

8.3.1驱动系统闭环控制

8.3.2电流环数据设置

8.3.3速度环数据设置

8.3.4位置环数据设置

8.4驱动系统数据优化

8.4.1驱动系统动态特性

8.4.2速度控制环优化

8.4.3电流控制环优化

8.4.4位置控制环优化

8.5系统监控数据调整

8.5.1轮廓监控

8.5.2位置监控

8.5.3速度监控

8.5.4编码器监控

第9章误差补偿

9.1反向间隙补偿

9.2螺距误差补偿

9.3温度补偿

9.4垂度补偿

9.5跟随误差补偿

9.5.1速度前馈控制

9.5.2转矩前馈控制

9.6摩擦补偿

第10章PLC及编程指令

10.1机床PLC特点及作用

10.1.1机床PLC特点

10.1.2机床PLC作用

10.2S7300数字I/O模块

10.2.1数字量输入模块

10.2.2数字量输出模块

10.3单I/O模块EFP

10.4机床PLC程序的组成

10.4.1PLC程序结构

10.4.2PLC程序块

10.5PLC与NCK接口信号

10.6PLC编程基础

10.6.1编程语言

10.6.2数据类型

10.6.3存储器组成

10.7梯形图编程指令

10.7.1基本逻辑指令

10.7.2定时器

10.7.3计数器

10.7.4其他常用指令

第11章典型控制电路及故障维修

11.1驱动系统使能控制

11.1.1驱动系统使能控制原理

11.1.2驱动系统使能常见故障

11.2返参考点控制

11.2.1返参考点的过程

11.2.2返参考点常见故障

11.3急停控制

11.4机床的限位

11.4.1硬限位

11.4.2软限位

11.5转塔刀架控制

11.5.1转塔刀架的工作原理

11.5.2转塔刀架的程序控制

11.5.3转塔刀架的维修

11.6主轴控制

11.6.1主轴速度控制

11.6.2主轴换挡控制

11.6.3主轴常见故障

11.7刀具冷却控制

11.7.1刀具冷却控制原理

11.7.2刀具冷却系统常见故障

11.8润滑控制

11.8.1润滑控制原理

11.8.2润滑系统常见故障

11.9液压系统控制

11.9.1液压控制原理

11.9.2液压系统常见故障

第12章故障诊断与维修实例

12.1PLC状态诊断

12.1.1接口信号状态检查

12.1.2PLC在线监控

12.2操作方式故障

12.2.1手动操作方式故障

12.2.2自动工作方式故障

12.3系统软硬件故障

12.3.1系统的硬件故障

12.3.2系统的软件故障

12.3.3CCU或NCU模块LED显示

12.3.4操作面板故障

12.4驱动系统故障

12.4.1驱动系统常见故障

12.4.2驱动信号的检测

12.5故障维修实例

12.5.1操作面板故障维修

12.5.2系统故障维修

12.5.3驱动系统故障维修

12.5.4返参考点故障维修

12.5.5转塔刀架故障维修

第13章数控系统的维护与保养

13.1数控系统的维护

13.2电气控制系统的检查

13.2.1接地与电缆连接

13.2.2常规检查

13.2.3机床工作电压

13.3后备电池的更换

13.3.1CCU模块后备电池更换

13.3.2NCU模块后备电池更换

13.3.3操作部件后备电池更换

参考文献

　　本书就是从数控机床电气维修和调整的角度，围绕SINUMERIK810D/840D系统，全面系统地介绍了数控机床的电气维修技术。以实用性为主要考虑因素，尽量不涉及较为复杂的工作原理。全书共分13章，重点介绍数据备份与恢复、系统诊断信息、数据装置与操作部件、驱动系统、机床数据设置与调整、误差补偿、PLC及编程指令、典型控制电路及故障维修、故障诊断与维修实例、数控系统的维护与保养等内容。　　本书以数控机床广泛应用的SINUMERIK810D/840D数控系统为例，深入浅出全面介绍了系统操作、编程基础、数据备份与恢复、系统诊断信息、数据装置与操作部件、驱动系统、机床数据设置与调整、误差补偿、PLC及编程指令、故障诊断与维修实例、数控系统的维护与保养等内容。　　本书内容全面、图文并茂，具有较强的实用性，可作为从事数控机床电气维修、调试及操作人员，特别是刚接触SINUMERIK810D/840D系统的维修人员的参考书。